电子设计综合实践教学环节的创新与改革

摘要：电子设计综合实践是工艺性及实践性较强的教学环节，旨在培养学生的动手实践能力和科技创新能力。为了更好地适应社会发展，培养高素质、复合型人才，本文对实践环节进行创新和改革，完善电子设计综合实践教学体系，充实电子设计综合实践内容，健全电子设计综合实践考核机制，并对今后电子设计综合实践的发展方向进行探索与创新。

关键词：电子设计综合实践；教学体系；探索；创新

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）23-0118-02

随着科学技术的不断发展和大学本科毕业生就业压力的不断加大，用人单位更注重毕业生的动手实践能力和科技创新能力。因此，注重培养学生分析问题和解决问题的能力，培养适应新形势下综合素质高、复合型及应用型的人才，成为当前的迫切需求。在大多数的理工院校，会开设工艺性和实践性较强的教学环节，以培养学生的动手能力和创新意识[1]。

一、完善电子设计综合实践教学体系，采用模块化、多层次的教学模式

广东工业大学自动化学院以往开设的实践性教学环节，主要以电子CAD实训和电子综合设计与实践为主。该实践课程主要是针对自动化、电气类专业大三学生开设的，一般先修课程为《模拟电子技术》和《数字电子技术》。其中，电子CAD实训主要以熟悉电子工艺为主[2]，设置16个学时，内容包括熟悉PCB电路板的制作工艺和流程，熟悉普通电工电子仪表的使用，熟悉手工焊接的技巧和方法，焊接、组装和调试一些简单的电子小套件，如直流稳压充电器、机器狗、收音机等。这种传统的实训内容单一，所做的电子小套件是购买的已印制好的电路及相应的配套元器件，限制了学生的动手能力和创新思维[3，4]。另外一门电子综合设计与实践是熟悉与掌握设计仿真软件为主，课程设置为16个学时。教师通过设置好多组题目，由学生自由选择设计与仿真项目，利用EDA件设计和仿真数字电路系统，最后下载到DE2板加以验证。该实践课程可以充分发挥学生的设计与仿真能力，但缺少动手制作电路板及焊接和调试电路的练习，使理论和实践发生脱节。

鉴于两门课程的侧重点不同，本学院进行了实践环节的创新和改革，将两个实践环节合二为一，设置了48个学时，涵盖采用EDA软件进行电路设计与仿真、PCB图设计与绘制、电路制作、焊接与调试等综合性内容，学时上更充足，教学环节更全面。本课程是对电工和电子技术理论教学的深化和补充，既可以加深学生对理论知识的理解，提高综合运用所学理论知识分析问题、解决问题的能力，也可以培养学生的动手实践能力和科技创新能力，为后续课程的学习与日后工作奠定基础[5]。

电子设计综合实践采用渐进式PBL教学方式（即在常规PBL教学模式的基础上，增加“过渡问题引导”和“教师课内辅导”等环节），通过解决电子电路设计与制作调试的实际问题，来提升学生综合设计与时间能力及科技创新能力。本课程的教学目标，主要包括以下三点。

1.能够针对具体电子电路系统设计目标，设计多种解决方案，对复杂工程问题的设计方案进行综合和评价。

2.在理解多种解决方案的基础上，能够通过建模与仿真，对不同方案进行分析、比较和评价，选择适合的方案，尝试进行改进和优化。

3.能够将理论设计实现，使学生具备电子产品的设计、制作、安装、调试及性能测试的能力，并能够借助于口头和课程设计报告等书面方式与外界进行交流。

二、结合培养目标和毕业要求，充实电子设计综合实践的内容

在总结以往实践教学环节经验和充分调研的基础上，我们制定了最新的电子设计综合与实践教学大纲[6]，对实践环节的教学目标和毕业要求指标点提出明确要求。工程类专业的毕业要求，最重要的一点是能够将专业知识用于解决复杂的工程问题，使用现代工具对复杂工程问题进行预测和模拟，能够基于工程相关背景进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律及文化的影响。

依据电子设计综合与实践教学大纲，课程设计具体内容和安排如表1所示。

三、注重学生的动手能力和创新能力，完善电子设计综合实践考核机制

本实践课程的考核与成绩评定方法，采用全面和创新开放式的考核指标要求，其中包括三大内容：平时成绩、实践报告成绩、项目设计考核成绩。平时与实践报告部分，按照通用的标准进行评定，而项目设计考核部分，包括创新与开放式的评定指标、扩展功能的实现及创新性，所占比例为30%，更注重学生动手能力和创新能力的培养。

四、电子设计综合实践的发展方向与创新探索

对自动化和电气相关专业的培养目标，涵盖培养学生具有健全人格、正确价值观、良好职业素养及社会责任感，具有对相关领域复杂工程问题进行分析、设计与开发的专业能力，具有组织和实施相关领域工程项目的团队合作和管理能力，并在实际工作中不断追求自主学习、终身学习与创新意识，主动适应技术、经济与社会的持续发展。通过对电子设计综合实践教学环节的改革和探索，其发展方向和创新教学模式应重点体现以下几个方面。

1.加强理论基础，注重培养动手能力。保证一定课时的理论课教学，再通过一定学时的综合实践，使学生能够将专业知识应用于实践，不断提高动手能力和创新能力。

2.建立模块化、多层次的创新型教学模式。针对不同专业的学生和培养目标，采用多层次的创新型教学模式，设置开放式的设计项目，学生可以自行选择感兴趣的题目。通过建模和仿真，分析和比较多种解决方案，利用电子产品和设计方案的多样性，避免学生出现重复、抄袭现象，极大提高自主学习和创新能力。

3.营造自主创新与合作氛围，创建开放式实验基地。鼓励并指导学生积极参与丰富的电子设计竞赛，让学生有更多的展示自己潜力和创新能力的平台，培养团队合作意识，提高综合素质。学院建立了多个创新实验室，并提供课余实践场地，采用门禁系统，学生可自助进出实验室，形成良好的开放式实践氛围。

子设计综合实践教学环节，旨在培养学生能够理解并掌握专业知识，将其用于分析工程问题，设计复杂工程问题的解决方案和满足特定需求的系统、单元，并使用现代化的工具进行仿真和验证，最后为解决复杂工程问题得出有效结论。因此，对实践课程进行创新与改革，构建完善和丰富的实践教学体系，是为社会培养高素质复合型人才的充足保障。

参考文献：

[1]李剑清.电子工艺实习课程的改革与实践[J].实验技术与管理，2007，24（7）：133-135.

[2]孟祥霓.电子设计综合实训教学体系的改革与实践[J].实验技术与管理，2011，28（2）：129-131.

[3]祝加雄.电子工艺与CAD教学改革与实训[J].教育教学论坛，2016，8（31）：100-101.

[4]冯月芹.电子系统综合设计能力培养的创新与实践[J].人才培养改革，2012，（32）：31-32.

[5]林建英.电子综合设计中多层次EDA教学方法研究与实践[C].全国高等学校电子技术研究会论文集[A].2010，7（20）：30-31.

[6]蓝波.电子工程设计综合课程改革与实践[J].实验室研究与探索，2015，34（5）：203-206.

Innovation and Reform of Teaching Procedures on the Comprehensive Practice of Electronic Design

LUO Pei-ming

（School of Automation，Guangdong University of Technology，Guangzhou，Guangdong 510000，China）

Abstract：The comprehensive practice of electronic design is a technological and practical teaching procedures，to cultivate students' practical ability and innovation ability.To adapt to the social development，cultivating the high-quality talents，innovation ，the paper reforms the practice teaching，improves the teaching procedures on the comprehensive practice of electronic design，enriches the content of the comprehensive practice of electronic design，improves the assessment mechanism of the comprehensive practice of electronic design.In the future，it will explore and innovate the direction of comprehensive practice of electronic design.

Key words：comprehensive practice of electronic design；teaching system；explore；innovate